Кибернетика

Содержание:

Содержание …………………………………………………… 2стр.

Введение ………………………………………………………  4стр.

1. Кибернетика как  наука……………………………………..  6стр.

1.1.Задачи кибернетики……………………………………….  7стр.

1.2.Основные понятия  кибернетики………………………….  7стр.

1.3.Элементы управления……………………………………...  8стр.

1.4.Концепции информации …………………………………..  10стр.

1.5.Свойства информации……………………………………...  11стр.

1.6.Понятие самоорганизации………………………………….  12стр.

2.Вклад кибернетики  в научную картину мира……………….  13стр.

3.Аспекты филсфии в  познании кибернетики…………………  14стр.

3.1.Материалистическая  теория………………………………...  16стр.

4.Искусственный интелект, как часть кибернетики…………...  19стр.

4.1.Теорема Маккаллока  Питса………………………………….  20стр.

4.2.Идеальная информация………………………………………  21стр.

5.Два вида науки о мышлении…………………………………...  24стр.

5.1.Исследования в ортодоксальной  форме…………………….  25стр.

5.2.Строгая непрерывность………………………………………  26стр.

5.3.Важный вклад Декарта………………………………………..  28стр.

6.От психологии к psyche-логии………………………………….  31стр.

7.Проблемы кибернетики…………………………………………  34стр.

Заключение………………………………………………………...  38стр.

Литература…………………………………………………………  41стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В естествознании первой половины нашего века ведущим направлением была физика. Начиная с 50-х годов, наряду с физикой, химией и биологией все возрастающее значение и влияние на развитие науки и всего уклада нашей жизни начала оказывать кибернетика. Кибернетика становится важнейшим фактором научно-технической революции на высших этапах ее развития. 
Кибернетика возникла на стыке многих областей знания математики, логики, семиотики, биологии и социологии. Обобщающий характер кибернетических идей и методов сближает науку об управлении, каковой является кибернетика, с философией.

Задача обоснования  исходных понятий кибернетики, особенно таких, как информация, управление, обратная связь и др. требуют выхода в более широкую, философскую область знаний, где рассматриваются атрибуты материи - общие свойства движения, закономерности познания. Сама кибернетика как наука об управлении многое дает современному философскому мышлению. Она позволяет более глубоко раскрыть механизм самоорганизации материи, обогащает содержание категории связей, причинности, позволяет более детально изучить диалектику необходимости и случайности, возможности и действительности. Открываются пути для разработки "кибернетической" гносеологии, которая не подменяет диалектический материализм теорией познания, но позволяет уточнить, детализировать и углубить в свете науки об управлении ряд существенно важных проблем. Возникнув в результате развития и взаимного стимулирования ряда, в недалеком прошлом слабо связанных между собой, дисциплин технического, биологического и социального профиля кибернетика проникла во многие сферы жизни. Столь необычная "биография" кибернетики объясняется целым рядом причин, среди которых надо выделить две. Во-первых, кибернетика имеет необычайный, синтетический характер. В связи с этим до сих пор существуют различия в трактовке некоторых ее проблем и понятий. Во-вторых, основополагающие идеи кибернетики пришли в нашу страну с Запада, где они с самого начала оказались под влиянием идеализма и метафизики, а иногда и идеологии. То же самое, или почти то же самое происходило и в нашей стране. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки философских основ кибернетики, освещение ее основных положений с позиции философского познания. Осмысление кибернетических понятий с позиции философии будет способствовать более успешному осуществлению теоретических и практических работ в этой области, создаст лучшие условия для эффективной работы и научного поиска в этой области познания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Кибернетика как наука.

Кибернетика - наука об общих закономерностях  процессов управления и передачи информации в технических, биологических и социальных системах. Своё название новая наука получила от древнегреческого слова "кибернетес", что в переводе означает "управляющий", "рулевой", 
"кормчий". Основной интерес этой науки широкий класс как живых, так и неживых систем.

Со сложными системами управления человек имел дело задолго до кибернетики (управление людьми, машинами; наблюдал регуляционные процессы у живых организмов и т.д.). Но кибернетика выделила общие закономерности управления в различных процессах и системах, а не их специфику.      
В «докибернетический» период знания об управлении и организации носили 
«локальный» характер, т.е. в отдельных областях. Так, еще в 1843 г. польский мыслитель Б. Трентовский опубликовал малоизвестную в настоящее время книгу «Отношении философии к кибернетике как искусству управления народом». В своей книге «Опыт философских наук» в 1834 году известный  
физик Ампер дал классификацию наук, среди которых третьей по счету стоит кибернетика – наука о текущей политике и практическом управлении государством (обществом).

Эволюция представления  об управлении происходила в форме  накопления, суммирования отдельных  данных. Кибернетика рассматривает  проблемы управления на устойчивом фундаменте, вводя в науку новые теоретические 
«заделы», новый понятийный, категориальный аппарат. В общую кибернетику обычно включают теорию информации теорию алгоритмов, теорию игр и теорию автоматов, техническую кибернетику.

Техническая кибернетика - отрасль науки, изучающая технические  системы управления. Важнейшие направления  исследований разработка и создание автоматических и автоматизированных систем управления, а также автоматических устройств и комплексов для передачи, переработки и хранения информации.

1.1.Задачи кибернетики.

К основным задачам кибернетики  относятся:

1) установление фактов, общих для управляемых систем или для некоторых их совокупностей;

2) выявление ограничений,  свойственных управляемым системам и установление их происхождения;

3) нахождение общих  законов, которым подчиняются управляемые системы;

4) определение путей практического использования установленных фактов и найденных закономерностей.

 

 
 1.2.Основные понятия кибернетики.

Кибернетический» подход к системам характеризуется рядом  понятий. 
Основные понятия кибернетики: управление, управляющая система, управляемая система, организация, обратная связь, алгоритм, модель, оптимизация, сигнал и др. Для систем любой природы понятие "управление" можно определить следующим образом: управление - это воздействие на объект, выбранное на основании имеющейся для этого информации из множества возможных воздействий, улучшающее его функционирование или развитие. У управляемых систем всегда существует некоторое множество возможных изменений, из которого производится выбор предпочтительного изменения. Если у системы нет выбора, то не может быть и речи об управлении.

Есть существенная разница  между работой дачника, орудующего лопатой, и манипуляциями регулировщика  движения на перекрестке улиц. Первый оказывает на орудие силовое воздействие, второй - управляет движением автомобилей. 
Управление - это вызов изменений в системе или перевод системы из одного состояния в другое в соответствии с объективно существующей или выбранной целью.

Управлять - это и предвидеть те изменения, которые произойдут в  системе после подачи управляющего воздействия (сигнала, несущего информацию). Всякая система управления рассматривается как единство управляющей системы (субъекта управления) и управляемой системы - объекта управления. Управление системой или объектом всегда происходит в какой-то внешней среде. Поведение любой управляемой системы всегда изучается с учетом ее связей с окружающей средой. Поскольку все объекты, явления и процессы взаимосвязаны и влияют друг на друга, то, выделяя какой-либо объект, необходимо учитывать влияние среды на этот объект и наоборот 
подчиняются управляемые системы.

1.3.Элементы управления.

Чтобы управление могло  функционировать, то есть целенаправленно  изменять объект, оно должно содержать  четыре необходимых элемента:

1. Каналы сбора информации  о состоянии среды и объекта.

2. Канал воздействия  на объект.

3. Цель управления.

4. Способ (алгоритм, правило)  управления, указывающий, каким образом  можно достичь поставленной цели, располагая информацией о состоянии  среды и объекта.

Понятие цели и целенаправленности. Основатель кибернетики 
Н. Винер писал, что "действие или поведение допускает истолкование как направленность на достижение некоторой цели, т.е. некоторого конечного состояния, при котором объект вступает в определенную связь в пространстве и во времени с некоторым другим объектом или событием"1. Цель определяется как внешней средой, так и внутренними потребностями субъекта управления. 
Цель должна быть принципиально достижимой, она должна соответствовать реальной ситуации и возможностям системы (управляющей и управляемой). За счет управляющих воздействий управляемая система может целенаправленно изменять свое. Понятие обратной связи. Управление по "принципу обратной связи". Если между воздействием внешней среды и реакцией системы устанавливается связь, то мы имеем дело с обратной связью. Принцип обратной связи характеризует информационную и пространственно-временную зависимость в кибернетической системе. Если поведение системы усиливает внешнее воздействие, то мы имеем дело с положительной обратной связью, а если уменьшает, то с отрицательной обратной связью. Понятие обратной связи имеет отношение к цели управления.  
Поведение объекта управляется величиной ошибки в положении объекта по отношению к стоящей цели.

Понятие информации. Управление - информационный процесс. Информация - 
"пища", "ресурс" управления. Поэтому кибернетика есть вместе с тем наука, об информации, об информационных системах и процессах. Самый исходный смысл термина "информация" связан со сведениями, сообщениями и их передачей. 
Бурное развитие в нашем веке телефона, телеграфа, радио, телевидения и других средств массовой коммуникации потребовало повышения эффективности процессов передачи, хранения и переработки передаваемых сообщении информации. "Докибернетическое" понятие информации связано с совокупностью сведений, данных и знаний. Оно стало явно непонятным, неопределенным с возникновением кибернетики. Понятие информации в кибернетики уточняется в математических "теориях информации". Это теории статистической, комбинаторной, топологической, семантической информации.

1.4.Концепции информации.

В отечественной и  зарубежной литературе предлагается много  разных концепций (определений) информации:

1) информация как отраженное  разнообразие,

2) информация как устранение  неопределенности (энтропии),

3) информация как связь между управляющей и управляемой системами,

4) информация как преобразование  сообщений,

5) информация как единство  содержания и формы (например, мысль - содержание, а само слово,  звук - форма),

6) информация - это мера  упорядоченности, организации системы в ее связях с окружающей средой.

Общее понятие информации должно непротиворечиво охватывать все определения информация, все  виды информации. К сожалению такого универсального понятия информации еще не разработано.

Информация может быть структурной, застывшей, окостенелой. Например, в минералах, машинах, приборах, автоматических линиях. Любая машина - это овеществленная научная и техническая информация, разум общества, ставший предметом.

Информация может быть также функциональной, " актуальным управлением". 
Информация измеримая величина. Она измеряется в битах.

1.5.Свойства информации.

Каковы свойства информации? Первое - способность управлять физическими, химическими, биологическими и социальными  процессами. Там, где есть информация, действует управление, а там, где осуществляется управление, непременно наличествует и информация. Второе свойство информации - способность передаваться на расстоянии (при перемещении инфоносителя). Третье - способность информации подвергаться переработке. 
Четвертое - способность сохраняться в течение любых промежутков времени и изменяться во времени. Пятое свойство - способность переходить из пассивной формы в активную. Например, когда извлекается из "памяти" для построения тех или иных структур (синтез белка, создание текста на компьютере и т. д.).

Информация существенно  влияет на ускоренное развитие науки, систем управления, техники и различных отраслей народного хозяйства. Политика, политическое управление, экономика - это концентрированная смысловая информация, т. е. такая, которая перерабатывается человеческим сознанием и реализуется в различных социальных сферах. Она обусловлена политическими, экономическими потребностями общества и циркулирует в процессе управления производством и обществом. Социальная информация играет огромную роль в обеспечении правопорядка, работы правоохранительных органов, в деле образования и воспитания подрастающих поколений. Информация - неисчерпаемый ресурс общества. Информация - первооснова мира, всего сущего. Современным научным обобщением всех информационных процессов в природе и обществе явилась информациология - генерализованная наука о природе информации и законах информации.

 

1.6.Понятие самоорганизации.

В современную науку  это понятие вошло через идеи кибернетики. Процесс самоорганизации систем обусловлен таким неэнтропийным процессом, как управление. Энтропия - мера неорганизованности, хаоса. Энтропия и информация, как правило, рассматриваются совместно. Информация - это то, что устраняет неопределенность, количество "снятой" неопределенности. Тенденция к определенности, к повышению информативности - процесс негэнтропийный (процесс обратного знака).

Термин "самоорганизующаяся система" ввел кибернетик У. Росс Эшби для описания кибернетических систем. Для самоорганизующихся систем характерны:

1) Способность активно  взаимодействовать со средой, изменять  ее в направлении, обеспечивающим  более успешное функционирование  системы:

2)наличие определенной  гибкости структуры или адаптивного  механизма, выработанного в ходе  эволюции;

3)непредсказуемость поведения самоорганизующихся систем;

4)способность учитывать  прошлый опыт или возможность  обучения.

Основными признаками самоорганизующейся системы общества являются самоорганизующейся активность, оптимальная надежность и вероятностная детерминация. Эти признаки характеризуют и социальные системы.

Познание закономерностей общества как самоорганизующейся кибернетической  системы с целью создания оптимальной  модели управления социальными процессами и составляет в общем плане  предмет социальной кибернетики. Его специфика состоит в кибернетическом обеспечении процессов управления в общественных самоорганизующихся системах, в кибернетическом описании таких социосистемных атрибутов, как самоорганизующаяся активность, внутренняя целенаправленность, Использование понятий и идей кибернетики в вопросах физики, химии, биологии, философии, социологии, психологии и других науках дали превосходные всходы, позволили глубоко продвинуться в сущность процессов, протекающих в неживой и живой природе. Нет никакого сомнения в том, что грядущий XXI век и прогресс естествознания и науки всей будет протекать по линии изучения закономерностей управляющих процессов в сложноорганизованных системах.